編者按：染企在對滌棉針織物和梭織物染色時，會出現相同的棕褐色染疵斑點，大多與前處理不當有關。這種情況滌棉混紡交織針織物前處理大多在噴射溢流染色機上進行，通常在堿性介質中，添加分散劑、精練劑和凈洗劑等表面活性劑，傳統加工認為，滌棉混紡織物無論配比如何，其前處理比純棉或純滌綸織物容易，在新技術應用下其實不然。一般，原棉上含有6％～7％蠟質、脂肪、果膠和半纖維素(即不成熟的纖維)等雜質，若原棉的等級較低，則雜質含量還要高；加之經紗上的漿料，滌綸上3％～5％低聚物，以及紡絲和織造過程中的油劑等，其前處理有一定難度。因此本期話題我們將圍繞滌棉前處理技術工藝進行探討。
■ 本期話題
■ 前處理之棉籽殼
低支滌／棉紗線前處理怎樣去除棉籽殼
低支滌棉紗線如果用常規滌棉紗線煮練、漂白方法難以將棉籽殼去除。因為滌棉紗線按常規是在無壓低堿條件下進行的。如果提高堿濃或在高溫高壓下進行煮練，雖能去籽殼效果，但滌綸不耐強堿，使纖維損傷嚴重。有經驗介紹，采用加壓的較低溫度條件，加入少量燒堿，使棉籽殼充分膨化后，并在練液中加入亞硫酸鈉，與木質素反應生成木質素碳酸鈉，轉變為鈉鹽而溶解于燒堿中，再進一步升溫充分煮練，這樣既可減少滌綸的損傷，棉籽殼的去除也能達到質量要求。且亞硫酸鈉對棉纖維的氧化脆損具有防止作用。
具體工藝：28tex滌棉紗，單紗強力570g，煮練設備MZ162臥式精練。
工藝流程：裝紗-進練液-升溫排氣-練液循環-120℃保溫1h內升溫至130℃，保溫40min-放練液-汽蒸40mln-釜內沖洗-出紗。
工藝條件：燒堿7g／L，亞硫酸鈉5g／L，泡花堿lg／L，肥皂2g／L，浴比1∶5。
該工藝處理后，大部分棉籽殼已溶解去除，有少量殘言棉籽殼也已膨化，經水洗可去除。煮練后單紗強力553g，比煮練日下降3%。
□ 王恒遠
木聚糖酶在棉織物前處理中的應用
□ 沈誠 陳光杰 余學來 王亞龍
棉織物生物酶前處理工藝具有使用條件溫和、節能省耗和環境友好的，是目前公認的棉織物堿煮練工藝的理想替代工藝。本文研究了木聚糖酶與纖維素酶結合處理棉籽殼，分析了酶的用量、pH、溫度等工藝參數對于棉籽殼處理的效果的影響。木聚糖酶單獨去除棉籽殼效果甚微，但是將木聚糖酶配合纖維素酶來處理棉織物上的棉籽殼，能達到很好的處理效果。
棉籽殼是棉織物中最為頑固的雜質，與棉纖維中其它雜質相比，它的降解通常需要更為劇烈的處理條件和更長的時間。
因此，棉籽殼的去除是實現棉織物酶精練工藝大規模工業化的關鍵。對于棉籽殼的去除，提出“現在應用于木聚糖酶可能提供一個最終的解決”。纖維素酶能夠降解棉籽殼中的半纖維素組分，加速棉籽殼降解。用木聚糖酶對棉籽殼進行預處理，可以大大提高對棉籽殼的降解效果。近些年來以生物酶替代燒堿對棉型織物進行煮練加工一直是國內外研究的熱點。酶制劑在棉織物的精練工藝中的應用和研究已經有了很大的進展，市場上也有多種精練酶制劑出售，但至今未實現大規模的工業化應用。
不同濃度酶對棉籽殼的處理效果影響
溫度為60℃，pH=6，時間60min，浴比1∶20，分別采用不同濃度下的（3g/L，2g/L，1g/L）木聚糖酶和纖維素內切酶結合（0.6g/L）對棉坯布水解1h，水洗烘干測試棉籽殼的數量并用公式計算棉籽殼去除率。
不同溫度酶對棉籽殼的處理效果影響
溫度為60℃，pH=6，時間60min，浴比1∶20，木聚糖酶的濃度為3g/L，采用不同溫度下（30℃、40℃、50℃、60℃）木聚糖酶和纖維素內切酶結合對棉坯布水解，水洗烘干測試棉籽殼的數量并用公式計算棉籽殼去除率。
不同pH酶對棉籽殼的處理效果影響
溫度為55℃，pH=6，時間60min，浴比1∶20，木聚糖酶的濃度為3g/L，采用在不同pH下的（4，6，8）木聚糖酶和木聚糖酶和纖維素內切酶結合對棉坯布水解1h，水洗烘干測試棉籽殼的數量并用公式計算棉籽殼去除率。
資料表明，纖維素酶、木聚糖酶對棉籽殼有降解作用。于是用木聚糖酶、纖維素酶分別對棉坯布進行實驗。實驗結果表明纖維素酶并不單獨作用在棉籽殼上，而木聚糖酶單獨作用在棉坯布上的棉籽殼處理效果并不顯著。
不同濃度酶對棉籽殼的處理效果影響
處理溫度為60℃，pH=6時，采用木聚糖酶和纖維素內切酶結合對棉坯布水解1h，布面上棉籽殼處理率如下表，由表格可見木聚糖酶與纖維素內切酶結合，在3g/L濃度時有相對好的棉籽殼去除率，酶用量越多能夠與棉籽殼有效結合的更多，因此發生有效降解作用越大，最終促進了棉籽殼的去除作用。而由于酶用量與強力損傷成正比，因此需要嚴格控制酶用量，不宜選取再高濃度進行實際應用。
不同溫度酶對棉籽殼的處理效果影響
選取木聚糖酶最高處理濃度為3g/L，pH=6時，采用木聚糖酶和纖維素內切酶結合對棉坯布水解1h，布面上棉籽殼處理率如下表，由表3可知木聚糖酶與纖維素內切酶結合在溫度為50℃~60℃有相對好的棉籽殼去除率，遠高于30℃和40℃的處理效果，由此也證明溫度是影響酶解速率的重要因素，酶在60℃以上酶活會有下降的趨勢，所以此木聚糖酶的最佳反應溫度范圍為50℃~60℃。
不同pH酶對棉籽殼的處理效果影響
木聚糖酶的濃度為3g/L，pH=6，溫度為60℃，采用木聚糖酶和纖維素內切酶結合對棉坯布水解1h。可以看出pH=6時該纖維素內切酶表現力較佳。而大部分纖維素酶的活性受pH值的影響較大，在最適pH值下，酶反應具有最大速度。結合木聚糖酶酶學性質可得pH約在6左右，木聚糖酶具有較佳的棉籽殼處理效果。
■ 本期話題
■ 前處理之技術
滌棉混紡低堿短流程前處理工藝技術研究
短流程前處理工藝由于須將原來前處理三步工序所要除去的漿料、棉蠟、果膠等雜質，集中在一步或兩步中去除，故必須采用強化處理的方法，如提高燒堿和雙氧水的用量，并添加各種高效助劑。因此，雖然短流程前處理工藝節約了時間，但是在強堿浴中雙氧水的分解速度明顯增加，滌棉纖維損傷的可能性增大，工藝條件須嚴格控制。
紡織品短流程前處理工藝在縮短染整加工工藝流程、降低能耗、提高半制品質量和降低成本等方面，發揮了極其重要的作用。但是，短流程前處理工藝由于需將原來前處理三步工序所要除去的漿料、棉蠟、果膠等雜質，集中在一步或兩步中去除，故必須采用強化處理的方法，如提高燒堿和雙氧水的用量，并添加各種高效助劑。因此，雖然短流程前處理工藝節約了時間，但是在強堿浴中雙氧水的分解速度明顯增加，滌棉纖維損傷的可能性增大，工藝條件需嚴格控制。此外短流程前處理后布面pH值高，需要大量水洗，廢水量大、含堿量高也不利于環保。多數短流程前處理工藝由于去雜效果差，因此，目前主要用于含棉比例較低的滌棉混紡織物。而低溫活化氧化短流程前處理工藝中所需的活化氧化劑存在價格昂貴的問題。
針對上述問題，本試驗選用自制的高效環保精練劑HB101，以價格低廉的促進劑BF104尿素為主要組分和硫酸亞鐵為雙氧水分解促進劑，研究開發一種新型的低堿短流程前處理工藝配方和工藝流程，將其應用于滌棉織物，并與傳統前處理工藝進行比較。
隨著環保精練劑HB101用量的增大，織物退漿率和毛效均逐漸增加；精練劑HB101質量濃度6g/L時，織物白度、毛效和斷裂強力均較好。精練劑HB101是由表面活性劑AEO-9、SAS40和異辛醇磷酸酯等復配而成，它能使工作液快速潤濕并滲透到織物內部，與織物上天然和外來的雜質均勻充分地作用，從而獲得良好的前處理效果。精練劑用量越大，織物上漿料以及蠟質等天然雜質去除得越多，退漿率和毛效就越大。但是，當精練劑質量濃度超過6g/L后，繼續增加其用量退漿率提高不明顯，織物毛效反而有所降低。其原因可能是過高用量的精練劑會消耗一部分雙氧水，降低了除雜能力。因此，確定環保精練劑HB101質量濃度為6g/L。
雙氧水用量
隨著雙氧水用量增加，織物退漿率和白度均逐漸增大，強力和斷裂伸長逐漸下降。雙氧水質量濃度低于14g/L時，織物毛效隨著雙氧水用量的增加而增大；雙氧水質量濃度超過14g/L后，繼續增加雙氧水用量，織物毛效反而降低。這可能是因為雙氧水用量太高時會氧化破壞精練劑結構，使其表面活性降低，從而降低精練效果；而過高的雙氧水質量濃度還會抑制其自身的分解。因此，確定雙氧水質量濃度為14g/L。
FeSO4用量
織物的退漿率、白度和斷裂伸長隨FeSO4用量的提高而緩慢上升；毛效在質量濃度達到40mg/L之后開始快速增加。FeSO4質量濃度對織物斷裂強力影響不大。在低堿前處理條件下，添加少量的FeSO4有利于催化部分雙氧水分解產生適量的高活性HO，使漿料等雜質發生自由基降解，水溶性提高，易于去除，從而提高織物前處理后的毛效。但是FeSO4用量過多，分解產生的高活性的游離基過多，會引起纖維的過度損傷以及Fe3+離子的殘留而使織物泛黃。綜合考慮工藝成本和各項工藝指標，選取FeSO4質量濃度為60mg/L。
水玻璃用量
織物退漿率和白度均隨水玻璃質量濃度的增加而逐漸增大。但當水玻璃質量濃度超過2g/L后，織物毛效和斷裂強力下降。其原因可能是隨水玻璃質量濃度增加，沉積在織物上的硅垢較多，溶液pH值增大，Fe2+離子對雙氧水的催化分解能力提高，分解產生過多的高活性游離基，從而引起纖維素纖維過度損傷。故確定水玻璃質量濃度為2g/L。
促進劑BF104用量
當促進劑BF104質量濃度小于20g/L，織物毛效、退漿率和斷裂強力隨著用量的升高而增加；促進劑BF104質量濃度高于20g/L后，織物毛效、斷裂強力反而降低。其原因可能是促進劑BF104的主要組分是尿素，堿性條件下，雙氧水分解產生的過氧化氫根自由基和尿素相互作用形成絡合物，有助于加快雙氧水的分解，因此，加人適量促進劑BF104有利于提高處理后織物的各項性能指標。但促進劑質量濃度高于20g/L后，隨反應的進行，溶液pH值下降，雙氧水和尿素會反應產生高活性的游離基，導致織物毛效和斷裂強力下降。尿素用量過高，還會提高水體的氨氮含量，造成水體富營養化。綜合考慮，促進劑BF104質量濃度宜為20g/L。
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